18 gennaio 2010

Post semi-serio: quale animale è "costruito meglio": _Homo sapiens_ o _Tyrannosaurus rex_?


Jurassic Park (1993) 

Il senso di questo post sta tutto nella conclusione, quindi, non giungete a conclusioni affrettate.
Per una volta, voglio cimentarmi a capofitto in un classico tema da "forum paleo-bimbominkiesco", proponendo un confronto semi-serio tra la specie di synapside e quella di diapside più sopravvalutate, mitizzate e amate della storia del cinema: Homo sapiens (nella foto, in primo piano) e Tyrannosaurus rex (nella foto, sullo sfondo). Il confronto sarà il più rigoroso possibile dal punto di vista scientifico, ovvero, confronterò le due specie su parametri naturali condivisi da entrambi (ovvero, non dirò che Tyrannosaurus è migliore nello smembrare una carcassa a morsi e Homo a calcolare logaritmi, perché è ovvio che il primo è più evoluto dell'altro nella potenza masticatoria ed il secondo è più evoluto dell'altro nelle capacità mentali).
I criteri che ho scelto sono i seguenti:

Postura bipede
Sia Homo che Tyrannosaurus sono animali bipedi. Tuttavia, i loro bipedismi sono molto differenti, come ovvio, considerando che sono evoluti indipendentemente uno dall'altro. Il bipedismo di Tyrannosaurus si basa su una postura digitigrada semiorizzontale, bilanciata dalla coda. Quella umana è plantigrada verticale. Dal punto di vista dinamico, una postura orizzontale bilanciata è più stabile di una eretta. Inoltre, la locomozione digitigrada è energeticamente più efficiente di quella plantigrada. Ad aggravare ulteriormente la postura umana, l'orientazione verticale della colonna vertebrale umana la rende molto suscettibile a disfunzioni e traumi come l'ernia del disco intervertebrale, dovuta all'eccessivo carico sulla regione lombare.
Pertanto: Tyrannosaurus 1 - Homo 0.

Velocità
Nonostante siano esaltati come semidei, i corridori umani più veloci sono relativamente lenti se paragonati agli altri animali di dimensioni analoghe. Ciò è legato all'inefficienza del bipedismo plantigrado umano citato sopra. La maggioranza degli Homo sapiens non corre più velocemente di 25-30 km/h, e mai per lunghi tratti. Il limite di 36-40 km/h registrato per i più veloci corridori umani (velocità registrate in condizioni di terreno ottimali come una pista olimpionica) è misero se paragonato ai 70-90 km/h di cavalli, antilopi, felidi e struzzi.
Si discute ampiamente sulla velocità di Tyrannosaurus. Le stime biomeccaniche più caute pongono la velocità di questo theropode gigante intorno ai 25-30 km/h. Tuttavia, queste stime non hanno valutato le prestazioni negli esemplari giovanili e subadulti, che hanno proporzioni degli arti e dimensioni molto simili a quelle degli ornithomimidi, per i quali si stimano velocità massime di almeno 50-60 km/h. Pertanto, se gli adulti di Tyrannosaurus e di Homo hanno sostanzialmente velocità massime simili, il confronto tra i giovani risulta a netto vantaggio di Tyrannosaurus.
Pertanto: Tyrannosaurus 2 - Homo 0.
 
Capacità visiva
Homo è un mammifero primate a visione stereoscopica tricromatica. La sua capacità visiva gli permette di distinguere nitidamente oggetti grandi un metro fino a qualche chilometro di distanza.
Tyrannosaurus, come tutti i diapsidi, doveva essere a visione tetracromatica, quindi con una risoluzione dei colori superiore alla nostra. Inoltre, come ho discusso qui, anche esso ha una vista stereoscopica. Infine, dimensione degli occhi e ampiezza del campo visivo indicano una definizione delle immagini ad una distanza molto maggiore di quella possibile ai nostri occhi.
Pertanto: Tyrannosaurus 3 -  Homo 0.

Apparato respiratorio
Homo ha polmoni sacciformi tipici dei mammiferi. Le numerose prove accumulate in questi anni confermano l'ipotesi che Tyrannosaurus, come tutti i theropodi, avesse un sistema respiratorio di tipo aviano, che ha una capacità di assunzione dell'ossigeno almeno del 150% superiore a quella dei mammiferi.
Pertanto: Tyrannosaurus 4 - Homo 0.

Sostituzione di denti
Come tutti i mammiferi, Homo ha solo un ciclo di sostituzione dei denti. Ovvero, i denti permanenti dell'adulto non possono essere sostituiti quando cadono o si danneggiano. Questo fatto è legato alla necessità dei mammiferi di avere una precisa occlusione tra i denti superiori ed inferiori, per svolgere un'efficiente masticazione.
Tyrannosaurus, come tutti i dinosauri, ha più generazioni dentarie, e quando un dente cade è sostituito da uno nuovo. La rottura o caduta dei denti non compromette la sopravvivenza. Anche se si cita questo fatto come prova che i dinosauri non praticassero una forma di masticazione come nei mammiferi, le usure dentarie in sauropodi, ornithischi e alcuni theropodi indicano in quei taxa una forma di masticazione.
Pertanto, i due sistemi sono da considerarsi due alternative plausibili, ognuna con pregi e difetti rispetto all'altra.
Pertanto: Tyrannosaurus 5 - Homo 1.

Priolificità e ricambio generazionale
Homo ha una strategia riproduttiva estrema: normalmente, viene generato un figlio alla volta, partorito viviparamente (quindi vincolato per l'intero sviluppo embrionale alla madre) e totalmente inetto. Inoltre, per almeno un paio d'anni esso non è capace di muoversi e nutrirsi autonomamente, ma dipende dai genitori. Tale dipendenza tende a ridursi progressivamente, ma persiste almeno per i primi 10-12 anni, quando sopraggiunge la maturità riproduttiva. Pertanto, una femmina di Homo ha la possibilità di generare non più di 10-20 figli (senza contare il tasso di mortalità giovanile). Una generaziona umana dura quindi almeno 15 anni.
Tyrannosaurus è viviparo e generava probabilmente 20-30 uova a stagione. I giovani erano, come tutti gli altri theropodi mesozoici, totalmente autosufficienti alla nascita per il movimento e molto probabilmente anche per la nutrizione. Non si sa se qualche forma di cura parentale, consistente nella difesa da predatori, fosse presente, né se durasse oltre il primo anno di vita. I tassi di crescita di Tyrannosaurus indicano che la maturità sessuale era raggiunta a circa 15 anni. Pertanto, si stima che una femmina di Tyrannosaurus poteva generare nella sua vita almeno 200-400 individui (senza contare la mortalità giovanile).
Le due stategie riproduttive sono molto differenti, una più qualitativa, l'altra più quantitativa, pertanto non è possibile un confronto.

Longevità individuale
Homo sapiens, in condizioni naturali, ha una vita media di 40-60 anni, durata allungata con lo sviluppo sociale e tecnologico. Gli individui più longevi hanno superato il secolo di vita.
Nessun esemplare di Tyrannosaurus rex mostra età superiori a 30 anni (e si tratta di individui con evidente senescenza).
Pertanto: Tyrannosaurus 5 - Homo 2.

Resilienza alle ferite
Come descritto qui, i theropodi mesozoici mostrano una notevole capacità resiliente rispetto alle ferite ed i traumi. Analoghi traumi in Homo, se non curati con l'ausilio di tecnologia e assistenza di altri individui, porterebbero alla morte.
Pertanto: Tyrannosaurus 6 - Homo 2.

Distribuzione geografica
Tyrannosaurus rex è noto escludivamente in Nordamerica. Homo sapiens compare in Africa ma rapidamente colonizza Eurasia, Oceania ed Americhe.
Pertanto: Tyrannosaurus 6 - Homo 3.

Conclusione: sulla base dei parametri qui citati, Tyrannosaurus rex risulta un animale migliore di Homo sapiens dal punto di vista biomeccanico, respiratorio e sensoriale. Homo sapiens risulta superiore in longevità e distribuzione geografica. Quest'ultimo fattore è molto vantaggioso in caso di crisi ambientali o catastrofi improvvise, perchè aumenta la probabilità che qualche popolazione sopravviva. Homo sapiens è più vulnerabile anatomicamente e per buona parte del suo ciclo vitale non è autosufficiente. Al contrario, Tyrannosaurus rex appare individualmente più autosufficiente e meno vincolato al sistema sociale per la sopravvivenza. Dubito che il genere Homo, comparso 2 milioni di anni fa, persisterà altri 6 milioni di anni, raggiungendo la durata di Tyrannosaurus.
In conclusione, nonostante ci reputiamo spesso "più evoluti" dei dinosauri, lo facciamo in base a parametri volutamente tendenzioni, tarati apposta su di noi, e non su valutazioni biologiche generali. Per ora, Tyrannosaurus mi appare migliore di Homo, sia a livello individuale che di durata del genere, anche se è possibile che includendo altri parametri risulti un differente risultato.

8 commenti:

  1. Però l'uomo è dotato di intelligenza e arti prensili con cui può supplire alle sue 'mancanze fisiche' :)

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  2. Cosa ho scritto all'inizio del post?
    Non ha senso confrontarli in base alle rispettive specializzazioni: "perché è ovvio che il primo è più evoluto dell'altro nella potenza masticatoria ed il secondo è più evoluto dell'altro nelle capacità mentali", ma solo su criteri biologici generali.
    A proposito di "intelligenza e arti prensili": come scrisse una volta un paleontologo che dubitava che Tyrannosaurus potesse essere veloce quanto un uomo: egli era comunque molto contento di non poter verificare il suo dubbio dal vero. Non so quanto sarebbero utili intelligenza e arti prensili davanti ad un theropode di 6 tonnellate. ;-)

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  3. L'intelligenza e l'arto prensile avrebbe permesso alla scimmia glabra di maneggiare un bazooka davanti ad un theropode di 6 tonnellate! hihi
    Comunque è tutta una questione di punti di vista. A seconda dei parametri che prendiamo in considerazione anche un insetto può essere superiore ad un Homo sapiens. In quelli che hai preso in considerazione tu rex supera sapiens... poco ma sicuro ;)

    PS: Ma hai origini sarde? :)

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  4. L'intelligenza e l'arto prensile stanno lentamente (in termini umani) ma rapidamente (in termini geologici) consumando tutte le risorse ambientali, così che la scimmia glabra si estinguerà per "autodistruzione" dopo soli 100 mila anni dalla sua comparsa. Quindi, a lunga scala, Tyrannosaurus è meglio adatto.

    A parte le battute (chiudiamo qui questa assurda discussione), sì, sono sardo al 50%.

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  5. Mi rendo conto dell'ironia del post, ma vorrei lo stesso farti una domanda sul bipedismo dei theropodi. Quel che mi chiedo è, fondamentalmente, perché erano bipedi? O, meglio: quali sono i vantaggi evolutivi dell'essere bipede per un predatore? Un bipede soffre maggiori limiti di mobilità con l'aumentare della massa corporea, e gran parte di questa deve essere "sprecata" in una coda molto pesante. Certo, gli arti anteriori possono evolversi in organi prensili, ma nella grande maggioranza dei teropodi la principale "mano" sia comunque la testa, come hai scritto altrove. Inoltre, un bipede del tipo dei theropodi, cioè con postura semiorizzontale, non ha una ridotta capacità di girarsi e cambiare direzione in movimento? Non dico rispetto a un essere umano, ma rispetto a un altro animale quadrupede.
    Ovviamente non sto cercando di dire che la struttura fisica dei theropodi fosse inefficiente, è solo che evidentemente mi manca qualcosa per capirne lo scopo e i vantaggi.

    Roberto

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    1. La domanda che ti poni è in parte scorretta, non ha senso chiedersi "i vantaggi di essere bipede per un predatore". La domanda corretta è "perché gli animali sono fatti nel modo in cui sono fatti"? Non sempre è una semplice questione di "vantaggio evolutivo", dato che la morfologia è il risultato di 3 fattori: vantaggi attuali (adattamento), cause storiche ereditate e vincoli che non possono essere rimossi senza provocare una situazione persino peggiore della attuale.
      In brevissimo, i theropodi sono bipedi perché discendono da animali a loro volta bipedi. E sono rimasti bipedi perché il loro modo di essere bipedi funziona benissimo.
      Essere quadrupedi ha degli svantaggi che il bipedismo non ha: il movimento quadrupede avviene a svantaggio di una corretta ventilazione del polmone. I mammiferi hanno risolto la cosa smettendo di muoversi ondulando ed evolvendo il diaframma, i dinosauri in maniera più diretta, smettendo di coinvolgere la gabbia toracica nel movimento, quindi smettendo di usare le braccia nel moto. A differenza dei mammiferi, i rettili hanno il principale sistema propulsivo nel bacino e nella coda, quindi non risultà molto tragico evolvere una postura bipede.

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  6. Grazie, ora è più chiaro, non vedevo la questione dal lato giusto... Ho solo un dubbio riguardo l'abilità di girarsi: due secondi per girarsi di 45° ti sembra eccessivo o affidabile? Ho letto la misura qui:
    http://news.nationalgeographic.com/news/2007/06/070607-trex-dinosaur.html

    Roberto

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    1. Ci sono troppe variabili in gioco che non possiamo conoscere disponendo solo delle ossa fossili. Io evito di pormi simili domande.

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